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JPH023817B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH023817B2
JPH023817B2 JP60262345A JP26234585A JPH023817B2 JP H023817 B2 JPH023817 B2 JP H023817B2 JP 60262345 A JP60262345 A JP 60262345A JP 26234585 A JP26234585 A JP 26234585A JP H023817 B2 JPH023817 B2 JP H023817B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
weight
tetrabromobisphenol
ether
antimony
flame
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP60262345A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS61200152A (en
Inventor
Jon Peteiito Toomasu
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Great Lakes Chemical Corp
Original Assignee
Great Lakes Chemical Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Great Lakes Chemical Corp filed Critical Great Lakes Chemical Corp
Publication of JPS61200152A publication Critical patent/JPS61200152A/en
Publication of JPH023817B2 publication Critical patent/JPH023817B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L55/00Compositions of homopolymers or copolymers, obtained by polymerisation reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, not provided for in groups C08L23/00 - C08L53/00
    • C08L55/02ABS [Acrylonitrile-Butadiene-Styrene] polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/04Oxygen-containing compounds
    • C08K5/06Ethers; Acetals; Ketals; Ortho-esters

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Fireproofing Substances (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

発明の背景 (技術分野) 本発明はビス(2,4,6−トリブロモフエノ
キシエチル)テトラブロモビスフエノールAエー
テルを含有する難燃化したアクリロニトリル−ブ
タジエン−スチレン共重合体に関するものであ
る。 (先行技術) アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン
(ABS)系熱可塑性樹脂は耐酷使性、耐熱性、成
形性、耐汚染性、耐薬品性、および表面硬度等の
物理的、機械的性質のバランスが良好である。そ
の性質が良く、その価格が適度であるため広範囲
の用途に選ばれて使用されて来た。本樹脂は高耐
衝撃性材料を要求する電話機や自動車メーカーに
使用されている。ポートメーカーはこの樹脂が重
量当りの強度の比が大きいことと、高熱深絞り成
形性の良さを利用している。旅行鞄、電気器具、
スポーツ用品、安全装置、玩具類メーカーは本樹
脂の軽量性とその柔軟性および高耐衝撃性を利用
している。 ABS樹脂はアクリロニトリル、ブタジエン、
およびスチレンから導かれる。これらの樹脂の一
般的化学的構造は次式で表わされる。
Background of the Invention (Technical Field) The present invention relates to a flame-retardant acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer containing bis(2,4,6-tribromophenoxyethyl)tetrabromobisphenol A ether. . (Prior art) Acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) thermoplastic resin has a good balance of physical and mechanical properties such as abuse resistance, heat resistance, moldability, stain resistance, chemical resistance, and surface hardness. It is. Because of its good properties and reasonable price, it has been selected and used for a wide range of applications. The resin is used by phone and car manufacturers that require high impact resistant materials. Port manufacturers take advantage of this resin's high strength-to-weight ratio and good high-temperature deep drawing properties. travel bags, electrical appliances,
Manufacturers of sporting goods, safety equipment, and toys take advantage of the resin's light weight, flexibility, and high impact resistance. ABS resin is acrylonitrile, butadiene,
and derived from styrene. The general chemical structure of these resins is represented by the following formula.

【式】【formula】

【式】【formula】

【式】 式中x,yおよびzは(同一又は異なる値でも
良い)約10ないし約1500である。代表的なABS
樹脂の性質の若干例はチヤールスA.ハーパー
(Charles A.Harpar)のMc Graw−Hill Book
Companyが1975に出版した“Handbook of
plastics and Elastomers”の第1−66、1−66、
1−68ページに記載されている。これらのページ
は本明細書に参考文献として挙げられる。 ABS樹脂は事務機、建築部品、テレビ部品、
および規格製品類のメーカーに広く使用されてい
る。これらの用途の多くに対してABS樹脂は難
燃性でなければならない。 多くの難燃化剤が先行技術において公知であ
る。これらの難燃化剤につき記載している若干の
公知文献の主要なものはドイツ特許第2731817号
明細書(ブロモビスフエノール系耐燃化剤につき
記載)、日本特許出願公開第51−117737号明細書
(難燃性ポリオレフインに使用されるブロモビス
フエノールAから導いた共重合物につき記載)、
および日本特許出願公開第49−20155明細書(難
燃性ポリオレフイン類に使用されるポリブロム化
ビスフエノールAのブロモアルキルエーテル)で
ある。日本特許出願公開第51−73548号明細書に
はハロゲン化ビスフエニレンエーテル系難燃化剤
を含有している熱可塑性重合物が開示されてい
る。これらの文献の広範な一般的開示中に包含さ
れる多くの難燃化剤中には本願申請書に請求する
組成物に使用される化合物も含まれている。然し
文献中には難燃性ABS樹脂についての記載はな
く、またこれらの難燃化剤のABS樹脂への著し
い相溶性や耐衝撃性の改善効果についての記載は
ない。 発明の総括 本願発明の目的、利点および特徴とする処は約
5ないし約35重量%のビス(2,4,6−トリブ
ロモフエノキシエチル)テトラブロモビスフエノ
ールAエーテルおよび好ましくは約1ないし約10
重量%の促進剤、好ましくは三酸化アンチモンを
含有する難燃化したアクリロニトリル−ブタジエ
ン−スチレン組成物によつて達成される。 本願発明の方法的特徴はABS樹脂に約5ない
し約35重量%のビス(2,4,6−トリブロモフ
エノキシエチル)テトラブロモビスフエノールA
エーテルおよび好ましくは約1ないし約10重量%
の促進剤、好ましくは三酸化アンチモンを混入し
て難燃性ABS樹脂を得る点にある。 発明の詳細な説明 本願発明に依つて、ABS樹脂に難燃性を付与
し、樹脂と相溶性があるビス(2,4,6−トリ
ブロモフエノキシエチル)テトラブロモビスフエ
ノールAエーテル〔別名 テトラブロモビスフエ
ノールAのビス(2,4,6−トリブロモフエノ
キシエチル)エーテル、又はビス(エトキシ−
2,4,6−トリブロモフエニル)テトラブロモ
ビスフエノールAエーテル〕を含有するABS樹
脂組成物が提供される。 本発明の化合物は次式の反応型式によつて製造
される。 式中Xはフツ素、塩素、臭素およびヨウ素より
成る群から選ばれたものである。 本方法の第一の実施態様においては、2−ハロ
エチル−2,4,6−トリブロモフエニルエーテ
ルを別に製造し、次にこれを塩基とテトラブロモ
ビスフエノールA(別名4,4′イソプロピリデン
−2,2′,6,6′−テトラブロモジフエノール)
と反応させる。この実施態様においては2−ハロ
エチル−2,4,6−トリブロモフエニルエーテ
ルは2,4,6−トリブロモフエノールとジハロ
ゲン化エチレンとを次式の反応型式によつて反応
して製造される。 本反応においてはトリブロモフエノール1モル
に対して約1ないし約10モルのジハロゲン化エチ
レンを使用する。反応時間は約30ないし約600分
が好ましい。反応時間は約60ないし約300分が更
に好ましく、約60ないし約180分の反応時間が最
も好ましい。反応は常圧下が好ましいが、加圧下
又は減圧下で実施しても良い。 本発明の方法においてはテトラブロモビスフエ
ノールA1モルに対して2モルの2−ハロエチル
−2,4,6−トリブロモフエニルエーテルを塩
基およびテトラブロモビスフエノールAと共に反
応器に仕込む。 本化合物を製造するための本発明の第二の別
の、好ましい実施態様では前記のトリブロモフエ
ノールとジハロゲン化エチレンとを塩基と共に反
応器に仕込んで2−ハロエチル−2,4,6−ト
リブロモフエニルエーテルAをその場で生成さ
せ、これを塩基と反応させてテトラブロモビスフ
エノールAを生成させる。 この第二の実施態様ではテトラブロモビスフエ
ノールA1モル当り約2ないし約15モルの前記ト
リブロモフエノールを反応器に仕込む。トリブロ
モフエノールはほとんど化学量論的量を使用する
ことが好ましい。 この第二の実施態様においてはトリブロモフエ
ノール1モルに対して約1ないし約10モルのジハ
ロゲン化エチレンを使用する。トリブロモフエノ
ール1モルに対してジハロゲン化エチレン約2な
いし約4モルを使用することが更に好ましく、ト
リブロモフエノール1モルに対して約3モルのジ
ハロゲン化エチレンの使用が最も好ましい。 この第二の実施態様においては2−ハロエチル
−2,4,6−トリブロモフエニルエーテル形成
のための反応時間は約30ないし約600分である。
反応時間は約60ないし約300分が好ましく、約60
ないし約180分が最も好ましい。反応は一般的に
常圧で行なわれるが、加圧又は減圧下で行なつて
も良い。好ましい実施態様においては過剰の二臭
化エチレンを減圧蒸留によつて2−ハロエチル−
2,4,6−トリブロモフエニルエーテルと分離
する。 第一の実施態様と第二の実施態様の反応条件は
2−ハロエチル−2,4,6−トリブロモフエニ
ルエーテルが一旦生成した後ではほとんど同じで
ある。テトラブロモビスフエノールA、2−ハロ
エチル−2,4,6−トリブロモフエニルエーテ
ル、および塩基は約60ないし200℃の温度におい
て約30ないし約300分間反応させる。好ましい実
施態様においては約125ないし約175℃の反応温度
を約60ないし約180分間使用する。更に、一層好
ましい実施態様においては約150℃の反応温度を
約120分間使用する。反応は常圧で行なわれるが
加圧下又は減圧下で行なつても良い。 本発明の方法においてテトラブロモビスフエノ
ールA1モルに対して少なくとも約1モルの無機
塩基を使用して所望の難燃化化合物を製造するこ
とが出来る。此の方法において1モルのテトラブ
ロモビスフエノールA1モルに対して約1.0ないし
約2.0モルの塩基を使用することが好ましい。周
期表の第1欄および第2欄から選ばれたアルカリ
金属又はアルカリ土類金属より成る金属炭酸塩、
金属水酸化物又は金属酸化物より成る群から選ば
れた塩基を使用することが好ましい。周期表第1
欄の好ましいアルカリ金属はリチウム、ナトリウ
ム、カリウム、ルビジウムであつてナトリウム、
カリウムが特に好適である。周期表第2欄の好ま
しいアルカリ土類金属はマグネシウム、カルシウ
ム、ストロンチウム、およびバリウムである。ア
ルカリ金属の炭酸塩は極めて良好な結果を与え、
炭酸ソーダが好ましい塩基の一つである。 テトラブロモビスフエノールAと2−ハロエチ
ル−2,4,6−トリブロモフエニルエーテルと
塩基とを有機溶媒の存在において反応させること
が好適である。然し比の反応は有機溶媒なしでも
行なうことが出来る。有機溶媒を使用する場合に
は約120℃以上の沸点を有するものが好適である。
説明のために若干の好適な有機溶媒を挙げると例
えばキシレン、エチルベンゼン、キユメン、スチ
レン、ジベンジル、シメンイソプロピルトルエ
ン、イソシメン、モノブロモベンゼン、ジクロロ
ベンゼン等の非閉環芳香族化合物;二臭化エチレ
ン、五塩化エタン、四塩化エチレン、等の低級ハ
ロゲン化アルケーン類、および炭素数1ないし6
個の低級ハロゲン化アルキレン類;メチルアミル
アルコール、オクチルアルコール、2−エチルブ
タノール、等の炭素数約5ないし約15の脂肪族ア
ルコール;ベンジルアルコール、等の炭素数約6
ないし約15の芳香族アルコール類;エチレングリ
コール、プロピレングリコール等の炭素数約1な
いし10の二価脂肪族アルコール類;メチルブチル
ケトン、メチルアミルケトン、ブチロン、メシチ
ルオキシド、フエニルメチルケトン等の少なくと
も約5個の炭素原子を有するケトン類;エチレン
グリコールのモノメチルエーテル、エチレングリ
コールのモノエチルエーテル、ジエチレングリコ
ールジエチレングリコールのモノブチルエーテ
ル、ジエチレングリコールのモノエチルエーテル
等の約3ないし約15個の炭素原子を有するエーテ
ル類;ぎ酸アミル、ぎ酸ヘキサリン、酢酸ヘキサ
リン、ぎ酸ヘプタリン、酢酸ヘプタリン、酢酸ノ
ルマルブチル、酢酸メチルアミル、酢酸オクチ
ル、酢酸2−エチルブチル、メチルシクロヘキサ
ノールの酢酸エステル、酢酸ベンジル、エチレン
グリコールモノアセテート、エチレングリコール
ジアセテート、プロピオン酸ノルマルブチル、プ
ロピオン酸アミル、酪酸エチル、酪酸ノルマルブ
チル、エチルヒドロキシイソブチレート、乳酸イ
ソブチル、乳酸メチルシクロヘキサノールエステ
ル等炭素数約3ないし約15個のエーテル類;ジメ
チルホルムアミド、ジメチルスルフオキシド;お
よび沸点が120℃以上の公知の他の有機溶媒が挙
げられるがこれらに限定するものではない。 他の一つの好ましい実施態様においてはテトラ
ブロモビスフエノールAと2−ハロエチル−2,
4,6−トリブロモフエニルエーテルと塩基とを
水の存在において反応させることが出来る。水を
溶媒として使用する場合には相間移動触媒の存在
において反応を行なうことが好ましい。公知の相
間移動触媒はどれでも使用することが出来る。 本発明の新規の難燃化したABS組成物は約5
ないし約35重量%のビス(2,4,6−トリブロ
モフエノキシエチル)テトラブロモビスフエノー
ルAエーテルを含有している。該組成物が該エー
テルを約10ないし約25重量%含有していることが
好ましい。 本発明の難燃化したABS組成物は約1ないし
約10重量%の促進剤を含有していても良い。本発
明の組成物には公知の促進剤を使用することが出
来る。これらの促進剤の若干を示すと、例えばア
ンチモン、蒼鉛、砒素、錫、鉛、およびゲルマニ
ウムの酸化物、ハロゲン化物、酸塩化アンチモ
ン、塩化アンチモン、酸化アンチモン、酸化第二
錫、亜砒酸、亜塩化砒素、等の周期表第A族お
よび第A族の金属の酸化物や塩化物である。そ
の他の公知の促進剤は燐、窒素、硼素、および硫
黄の有機および無機化合物例えばトリフエニルホ
スフエート、燐酸アンモニウム、硼酸亜鉛、チオ
尿素、尿素、硫化第二錫等であつてこれらも好適
な促進剤である。チタン、バナジウム、クロムお
よびマグネシウムの酸化物およびハロゲン化物、
およびこれらの化合物の水和物も促進剤として使
用することが出来る。これらは例えば二酸化チタ
ン、塩化チタン、五酸化バナジウム、臭化第二ク
ロム、酸化第一マンガン、三酸化モリブデン、モ
リブデン酸アンモニウム、酸化第一錫水和物、酸
化鉛水和物およびそれらを組合わせたものが使用
可能である。多数の有機および無機アンチモン化
合物が促進剤として有用である。すなわち硫化ア
ンチモン、亜アンチモン酸ソーダ、亜アンチモン
酸カリ、酪酸アンチモン、吉草酸アンチモン、カ
プロン酸アンチモン、ヘプチル酸アンチモンカプ
リル酸アンチモン、ペラルゴン酸アンチモン、カ
プリン酸アンチモン、桂皮酸アンチモン、アニス
酸アンチモン、亜アンチモン酸トリス(n−オク
チル)エステル、亜アンチモン酸トリス(2−エ
チルヘキシル)エステル、亜アンチモン酸トリベ
ンジルエステル、亜アンチモン酸トリメチロール
プロパンエステル、亜アンチモン酸ペンタエリス
リトールエステル、亜アンチモン酸グリセリンエ
ステル、および(燃焼等の)分解によつて酸化ア
ンチモンを生成する化合物が促進剤として公知で
ある。 好ましい促進剤はアンチモン、砒素および蒼鉛
の酸化物である。更に好ましい促進剤はアンチモ
ンの酸化物である。最も好ましい促進剤は三酸化
アンチモンである。 特殊の最終的な結果を得たいと所望する場合に
は本発明の組成物中に他の物質を使用することも
本発明の範囲に属する。このような他種物質とし
て特に限定されるものはないが、接着性強化剤、
酸化防止剤、帯電防止剤、殺菌剤、着色剤、(本
明細書に記載した縮合生成物系以外の難燃化剤の
外に)その他の難燃化剤、熱安定剤、光安定剤、
充填材、強化剤、および例えばModern Plastics
Encyclopedia第52巻No.、10A、マツクグローヒル
社出版、ニユーヨーク(1975)等に記載されてい
る公知のその他の物質である。該エンサイクロペ
デイアは本開示中に文献として全部包含されてい
る。 本発明の組成物中に使用しても良い前記の物質
は組成物の性質に著しい悪影響を及ぼさない量で
使用することが出来る。すなわち、その量は組成
物の全重量に対してゼロ%ないし該組成物がなお
プラスチツクとして分類される範囲の含有率のも
のに及ぶ。一般的にはその量はゼロないし80%で
ある。 特許請求の範囲の組成物中に使用することが出
来る好ましい難燃化添加物はビス(2,4,6−
トリブロモフエノキシエチル)テトラブロモビス
フエノールAエーテルの外に促進剤も含むもので
ある。このようなエーテルはこの好ましい難燃化
添加物を少なくとも50重量%以上含有するもので
ある。該エーテルが少なくとも70重量%以上の難
燃化添加物を含有していることが最も好ましい。 後記の実施例は本発明を更に詳細に説明する目
的で記載したものであつて、開示した発明を制限
するためのものではない。特に記載がない限り、
部はすべて重量部、重量はグラム、温度は摂氏度
℃、体積はミリリツトルで表わされている。 実施例 1 テトラブロモビスフエノールA136/10グラム
(0.025モル)をジメチルホルムアミド100mlに溶
解し、かく拌棒、温度計、凝縮器、滴下斗およ
び加熱装置付きの500ml4つ口フラスコに仕込ん
だ。この溶液に約60ないし約80℃に保つた炭酸ソ
ーダ2.65g(0.025モル)を加えて、烈しい反応
を起した。次に1−(2,4,6−トリブロモフ
エノキシ)−2−ブロモエタン21.9グラム(0.05
モル)21.9gを100mlのジメチルホルムアミドに
溶解した溶液を1滴づつ反応混合物に加えた。こ
の溶液の添加を開始した時の反応混合物の温度は
98℃であつた。反応混合物を約3時間中に100℃
まで加熱した。反応混合物に水約300mlを加え、
反応フラスコ中の液を傾斜によつて除いた。反応
フラスコにメタノールを加えて反応混合物と混合
した。約136ないし150℃の融点の物質が得られ
た。この物質をベンゼン/メタノール混合液から
再結晶した。融点149ないし151℃の物質16gが得
た。 実施例 2 撹拌棒、凝縮器、および温度計を附した3の
フラスコにテトラブロモビスフエノールA163.2
g、炭酸ソーダ31.8g、およびプロピレングリコ
ール1000mlを仕込んだ。反応混合物を100℃まで
加熱してビスフエノールAのニナトリウム塩を形
成した。この反応混合物に1−(2,4,6−ト
リブロモフエノキシ)−2−ブロモエタン262.3g
を添加した。次に反応混合物を140℃まで加熱し
た。これを続いて冷却し水を添加し混合物を吸引
過した。生成した固体をベンゼンに溶解し、次
にベンゼン溶媒を蒸発した。このようにして得た
固体を混合器中に入れ、生成物をアセトンでスラ
リー化しながら微細な白色粉末に破砕した。白色
粉末を吸引過して溶媒から除き、炉中で乾燥し
た。生成物293.4gが得られ、収率は77.7%であ
つた。この生成物の融点は157〜159℃であつて臭
素含有率は66.11%であつた。 実施例 3 テトラブロモビスフエノールA136/10g
(0.025モル)と炭酸ソーダ2.65g(0.025モル)を
100mlのジメチルスルホキシド中で反応させ得た
溶液をかく拌棒、温度計、凝縮器、滴下斗およ
び加熱装置を装備した500mlの四つ口フラスコに
仕込んだ。次に反応混合物にジメチルスルホキシ
ド100mlと1−(2,4,6−トリブロモフエノキ
シ)−2−ブロモエタンの混合物を加えた。次に
反応混合物を約3hr、約110℃に保持した。反応混
合物を冷却し、これに水を加えた。反応混合物を
吸引過し、約135ないし約140℃の融点を有する
粗製固体を得た。この粗製固体を熱アセトンで洗
い、吸引過し、乾燥した。融点が156ないし158
℃のビス(2,4,6−トリブロモフエノキシエ
チル)テトラブロモビスフエノール−Aエーテル
24gを得た。収率は76%であつた。此の物質は臭
素61.65%を含有するものであつた。これを熱重
量分析したところ、377℃においてその重量の25
%を消失し、387℃においてその重量の50%を消
失し、395℃においてその重量の75%を消失した。 実施例 4 凝縮器、温度計、かく拌棒、および加熱装置を
有する1入りの四つ口フラスコにテトラブロモ
ビスフエノールA54.5g、炭酸ソーダ10.6g、プ
ロピレングリコール300mlを仕込んだ。混合物を
100℃まで加熱してビスフエノールAのナトリウ
ム塩の存在を示す透明明黄色の溶液を生成した。
この反応混合物に1−(2,4,6−トリブロモ
フエノキシ)2−ブロモエタン125.8gを加えた。
反応混合物を約3hr140ないし150℃まで加熱した。
次に反応混合物を40℃まで冷却した。反応混合物
に水500mlを加えた後これを過し、生成してい
る固形物をアセトンで洗い捕集して粉砕しアセト
ンと混合し再び過した。再過によつて得た生
成物を次に乾燥した。此の生成物は97.2gであつ
て、その融点は157ないし159℃を示し、収率は77
%であつた。此の物質を熱重量分析に付したとこ
ろ373℃においてその重量の25%を失ない、387℃
においてその重量の50%を、394℃においては75
%を失なつた。 ABS組成物の製造 実施例 5 ビス(2,4,6−トリブロモフエノキシエチ
ル)テトラブロモビスフエノールAをボルグワー
ナー社製黒色ABS樹脂ボルグワーナー“GSM−
4500〔Borg−Warner“GSM4500”〕(商品名)を
240分間180〓において乾燥したものの中に添加し
てアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン組成
物を造つた。前記のアリールエーテルはブラベン
ダープレツプセンターミキサー(ブラベンダー
インスツルメント インコーポレーシヨン〔C.
W.Brabender Instruments,Inc.,South
Hackensack,N.J〕製計量ヘツドモデルR6)に
添加してABSと混合した。この混合器には伝熱
装置を有するヘツドで位置決めした一対のローラ
ー型の羽根が装備されている。全混合物を約220
℃まで加熱しこの温度で溶融状態となつた。処方
物を混合器から取り出し、冷却し、砕いてチツプ
状にした。このチツプを1オンス用ニユーバリー
射出成形機HI−30RS型(ニユーバリーインダス
トリーズ、インコーポレーシヨン、製
〔Newbury Industries.Inc.,Newbury,Ohio)
で射出成形した。ラム圧力2000p.s.iで60秒の成形
サイクルを実施した。これらのチツプを加熱溶融
した後、型中に射出して試験用中実試料を造つ
た。 射出成形した試料のアイゾツト衝撃強度と熱変
形温度(未なまし)を測定した。またアンダーラ
イター(保険会社)の試験項目No.94(プラスチツ
ク材料の燃焼性試験法、UL.94.2月1日1974)に
従つて燃焼性試験を行なつた。この試験において
は試験片を環状支持台のクランプで把持して最長
寸法部を垂直に、かつ試験片の下端がバーナーの
管の上端の上方3/8″(0.95cm)の位置に来るよう
に試験片の上端を支持した。バーナーは次に試験
片から離して点火し高さ3/4インチ(1.9cm)の青
色の焔が生ずるように調節した。試験用のバーナ
ー焔を試験片の下端の中心部に来るように設置し
10秒間此の位置に保持した。次に試験焔を除いて
試験片の発焔燃焼および焼灼燃焼の継続時間を調
べた。もし試験片の発焔燃焼又は焼灼燃焼が試験
焔の徹去後30秒以内に停止した場合には、停止後
直ちに試験焔を再び試験片の下方に置いて10秒間
保持した。再び試験焔を徹去し試験片の発焔燃焼
又は焼灼燃焼の継続時間を調べる。もし本試験の
燃焼中に発焔している粒子又は液滴の滴下が起つ
た場合には滴下物を試験片の1フート(30.5cm)
下方に置いた水平の木綿繊維(無加工の外科用綿
布)上に滴下させる。発焔の著しい粒子は木綿繊
維を着火させることが出来ると考えられる。垂直
に取りつけた試験片の試験焔を作用させた後の発
焔又は焼灼継続時間は(10回の焔の適用による5
個の試験片の平均値として)25秒以上であつては
ならない(最長時間は30秒以下でなければならな
い)、またクランプの外側の試験片が試験中に完
全に燃焼してはならない。 上記の必要条件に適合し、燃焼試験中に発焔し
ている粒子又は液体の滴下を起さないような材料
を“−1”と分類する。上記の必要条件に適合
するが試験中に短時間燃焼するような発焔粒子又
は液滴を生成するような材料は“−2”と分類
される。前記の特定条件下において、発焔燃焼又
は焼灼燃焼の継続時間の平均値が5秒未満の材料
は“−0”と格付けされる。 実施例 6 実施例5に記載した方法を樹脂としてマーボン
(Marbon〕社のABS樹脂“GSM−4500”(商品
名)を使用した以外は実質的に同じ方法で実施し
た。ABS組成物中の難燃化剤の濃度は22%、組
成物中の三酸化アンチモンの濃度は4.4%であつ
た。ブラベンダー プラスチユーダー
(Brabender Plasticorder)(C.W.ブラベンダー
インスツルメント インコーポレーシヨン
〔Brabender Instruments,Inc.,South
Hackensack,N.J.〕製の型式PL−V150;一対
のローラー羽根を有するもの)上で220℃におい
て、回転数100(毎秒)、120秒間混練した。先ず樹
脂を融解し、難燃化剤と三酸化アンチモンを樹脂
に添加し、混合物を2分間融解した。次にこの粉
砕品を圧縮成形して2枚の3.25インチ×1/8イン
チ(8.125cm×0.32cm)のブローチ状試験片と1
個の5.0インチ×5.5インチ×1/8インチ(12.7cm×
14cm×0.32cm)のブローチ状試験片を作成した。
圧縮成形は210℃、20トンの圧力で5分間行なつ
た。燃焼性試験用試験片を適宜のブローチから切
り取つて実施例5の方法で測定した。本発明の組
成物の燃焼性はU.L.941/8″定格でV−0、U.L94
1/16″定格でV−0であつた。 その他の難燃化基材の製造 比較例 7 実施例5の方法とほとんど同一の方法で、1,
2−ビス(2,6−ジブロモ−4−t−ブチルフ
エノキシ)エタン21.2重量%と三酸化アンチモン
4.4重量%とをボルグワーナー社製サイコラツク
〔Cycolac〕GSM4500(商品名:黒色ABS樹脂)
に混入した。本組成物の未なまし熱変形温度は
155〓(68.5℃):U.L.941/8″定格はH.B.;U.B94
1/16″定格はH.B.であつた。 1,2−ビス(2,6−ジブロモ−4−t−ブ
チルフエノキシ)エタンは約51.5%の臭素を含有
するもので臭素含有率は実施例5のアリールエー
テルよりも約2.0%大きいものであつた。ABS中
での難燃化効果は本化合物の効果よりも予想に反
して大きかつた。 実施例 8 実施例5に記載した方法とほとんど同じ方法
で、実施例3のビス(2,4,6−トリブロモフ
エノキシエチル)テトラブロモビスフエノールA
エーテルを19%(全組成物に対する重量%)の濃
度で、三酸化アンチモン3.76%(全組成物に対す
る重量%)および3.23%(全組成物に対する重量
%)の塩素化ポリエチレンと共にアクリロニトリ
ル−ブタジエン−スチレンに混入した。射出成形
した試料のアイゾツト衝撃強度は2.08フートボン
ド/インチ(ノツチ付)、未なまし熱変形温度は
164〓(73.3℃)、U.L.941/8″定格はV−0、U.
L.941/16″定格はV−0;溶融指数は荷重5Kgに
おいて220℃で8.2g/10分であつた。 比較例 9 機械的かく拌器、クライゼン〔claisen〕式Y
型アダプター、凝縮器、目盛り付滴下斗、温度
計、サーモウオツチ〔Thermowatch〕(商品名)
装置、および加熱ジヤケツト付の2三ツ口丸底
フラスコにテトラブロモビスフエノールA217.4
g(0.40モル)とエチレングコールモノメチルエ
ーテル(メチルセロソルブ)306.7gを仕込んで
溶液を造つた。溶液をかく拌しながら炭酸ソーダ
42.4g(0.40モル)を添加し、フラスコの内容物
を120℃まで加熱した。二臭化エチレン(EDB)
64g(0.34モル)を207.6gのメチルセロソルブ
に溶解した溶液を反応器に加えて反応混合物を、
4hrの間烈しくかく拌しながら120℃まで加熱し
た。次にかく拌した反応混合物に1−ブロモ−2
(2,4,6−トリブロモフエノキシ)エタン
49.9g(0.114モル)を粉末状固体の状態で急速
に添加し、反応混合物を加熱還流させ此の温度に
4hr保持した。 反応混合物を一夜放置冷却すると固体が沈澱し
た。これを上澄液でスラリー化して、混合物をか
く拌しながら1000mlの水中に注入した。白色沈澱
を母液から別して水で洗い次にメタノールで洗
浄した。これを先ず60ないし65℃の強制熱風炉中
で16hr乾燥した後更に60℃において20インチ
(50.8cm)水銀柱の真空下で3hr乾燥した。2,
4,6−トリブロモフエノキシ基を末端に有する
二臭化エチレンとテトラブロモビスフエノールA
のオリゴマーが全部で246.9g単離された。生成
物の有機臭素含有率は57.79%であつた。その軟
化範囲は183ないし205℃であつた。生成物を窒素
雰囲気中で毎分20℃の加熱速度で熱重量分析を行
なつた結果271℃において1重量%、370℃におい
て5重量%、380℃において10重量%、390℃にお
いて50重量%、426℃において75重量%の重量減
少を認めた。ポリスチレンを基準物質とするゲル
透過クロマトグラフ分析の結果このオリゴマーは
1モルが約900ないし5000gの範囲にわたる典型
的な鐘型の分子量分布を有する重合体であつて分
子量の大部分が1300ないし2500の間に分布してい
ることが明らかとなつた。此の化合物は日本特許
第5173548号明細書第3頁第1欄に第二の好まし
い化合物として開示されている化合物でqの値が
主として約1ないし3の範囲にある化合物に相当
するものであつた。 実施例5に記載した方法とほとんど同じ方法
で、この比較例の生成物を(全組成物の重量に対
して)19重量%の濃度で、3.76重量%(全組成物
に対して)の三酸化アンチモンおよび3.23重量%
(全組成物に対して)の塩素ポリエチレンと共に
アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂に
混入した。射出成形した試料のアイゾツト衝撃強
度は0.6フートポンド/インチ(ノツチ付)、未な
まし熱変形温度は172〓(78℃)、U.L.941/8″定
格はV−0、U.L.941/16定格はV−0、または
荷重5Kgの場合の溶融指数は2.6g/10分、220℃
であつた。 比較例 10 機械的かく拌器、クライゼン型Yアダプター、
凝縮器目盛り付滴下斗、温度計、“サーモウオ
ツチ(Therowatch)”(商品名)装置、および加
熱ジヤケツトを装備した2入り三つ口丸底フラ
スコに、テトラブロモビスフエノールA217.4g
(0.40モル)とメチルセロソルブ306.7gを仕込ん
だ。混合物をかく拌して生成した溶液に炭酸ソー
ダ42.4g(0.40モル)を添加し、反応混合物をか
く拌しながら120℃まで加熱した。メチルセロソ
ルブ207.6g中に90.2g(0.48モル)の二臭化エチ
レンを溶解した溶液を添加し得られた全反応器内
容物を機械的にかく拌しながら120℃において4hr
加熱した。次に熱い反応混合物に2,4,6−ト
リブロモフエノール39.2g(0.118モル)と炭酸
ソーダ9.4g(0.089モルを加えた。次に反応混合
物をかく拌しながら加熱還流させ、此の温度に
4hr保持した後約16hr冷却した。生成した沈澱を
上澄液でスラリー化した後過、水洗し、最後に
メタノールで洗浄した。沈澱は初めの間は強制通
風炉中で60℃において16hr乾燥し、次に真空炉中
で水銀柱29インチ(69.6cm)の真空下で60℃にお
いて3hr乾燥した。その有機臭素含有率は52.10%
で、軟化温度範囲は197ないし244℃であつた。毎
分20℃の加熱速度で窒素中で実施した熱重量分析
において1,5,10,25,50および75%の重量を
減少する温度はそれぞれ113,379,388,397,
401,426℃であつた。ポリスチレンを標準とする
オリゴマーのゲル透過クロマトグラフイの結果、
この生成物が約1200ないし30000g/モルの幅が
広い分子量分布を持ち、大部分の重合物の分子量
が約1600ないし8700の範囲にあることが分つた。
この化合物は日本特許第5173548号明細書の第3
頁第1欄に開示されているqの値が主として約7
ないし10化合物に相当するものである。 実施例5に記載した方法とほとんど同じ方法
で、本実施例の生成物を、19重量%(全組成物に
対して)の濃度で、三酸化アンチモン3.76重量%
(全組成物に対して)および塩素化ポリエチレン
3.23重量%(全組成物に対して)と共にアクリロ
ニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂に混入し
た。射出成形した試料のアイゾツト衝撃強度は
0.84フート−ポンド/インチ(ノツチ付)、未な
まし熱変形温度は173〓(78.5℃)、U.L.941/8
定格はV−0、U.L.941/6″定格はV−0、5Kg
の荷重における220℃での溶融指数は0.8g/10分
であつた。 第1表は実施例8、比較例9,10の結果をまと
めて示しており、本発明の組成物がABS樹脂中
の防燃化剤の化合物と相溶性が極めて大きいこと
および先行技術による組成物に比して耐衝撃性が
著しく向上することを明らかにしている。
where x, y and z (which may be the same or different values) are from about 10 to about 1500. Typical ABS
Some examples of resin properties can be found in the Mc Graw-Hill Book by Charles A. Harpar.
“Handbook of
plastics and Elastomers” No. 1-66, 1-66,
It is described on pages 1-68. These pages are incorporated herein by reference. ABS resin is used for office machines, construction parts, television parts,
Widely used by manufacturers of standard products. For many of these applications, ABS resin must be flame retardant. Many flame retardants are known in the prior art. Some of the major known documents describing these flame retardants are German Patent No. 2731817 (describing bromobisphenol flame retardants) and Japanese Patent Application Publication No. 51-117737. (described for a copolymer derived from bromobisphenol A used in flame-retardant polyolefin),
and Japanese Patent Application Publication No. 49-20155 (bromoalkyl ether of polybrominated bisphenol A used in flame-retardant polyolefins). Japanese Patent Application Publication No. 51-73548 discloses a thermoplastic polymer containing a halogenated bisphenylene ether flame retardant. Among the many flame retardants included in the broad general disclosure of these documents are the compounds used in the compositions claimed in this application. However, there is no description of flame-retardant ABS resins in the literature, nor is there any description of the remarkable compatibility of these flame retardants with ABS resins or the effect of improving impact resistance. SUMMARY OF THE INVENTION The objects, advantages and features of the present invention are about 5 to about 35% by weight of bis(2,4,6-tribromophenoxyethyl)tetrabromobisphenol A ether and preferably about 1 to about 35% by weight of bis(2,4,6-tribromophenoxyethyl)tetrabromobisphenol A ether. about 10
This is achieved by a flame retardant acrylonitrile-butadiene-styrene composition containing % by weight of an accelerator, preferably antimony trioxide. The method feature of the present invention is that about 5 to about 35% by weight of bis(2,4,6-tribromophenoxyethyl)tetrabromobisphenol A is added to the ABS resin.
ether and preferably about 1 to about 10% by weight
A flame retardant ABS resin is obtained by mixing an accelerator, preferably antimony trioxide. Detailed Description of the Invention The present invention provides flame retardancy to ABS resin and bis(2,4,6-tribromophenoxyethyl)tetrabromobisphenol A ether [also known as Bis(2,4,6-tribromophenoxyethyl)ether of tetrabromobisphenol A, or bis(ethoxy-
An ABS resin composition containing 2,4,6-tribromophenyl)tetrabromobisphenol A ether is provided. The compound of the present invention is produced by the following reaction scheme. In the formula, X is selected from the group consisting of fluorine, chlorine, bromine and iodine. In a first embodiment of the process, 2-haloethyl-2,4,6-tribromophenyl ether is prepared separately and then combined with base and tetrabromobisphenol A (also known as 4,4' isopropylidene). -2,2′,6,6′-tetrabromodiphenol)
react with. In this embodiment, 2-haloethyl-2,4,6-tribromophenyl ether is produced by reacting 2,4,6-tribromophenol and dihalogenated ethylene according to the following reaction scheme. . In this reaction, about 1 to about 10 moles of dihalogenated ethylene are used per mole of tribromophenol. Preferably, the reaction time is about 30 to about 600 minutes. More preferably, the reaction time is from about 60 to about 300 minutes, and most preferably from about 60 to about 180 minutes. The reaction is preferably carried out under normal pressure, but may also be carried out under increased pressure or reduced pressure. In the method of the present invention, 2 moles of 2-haloethyl-2,4,6-tribromophenyl ether are charged to a reactor together with a base and tetrabromobisphenol A per mole of tetrabromobisphenol A. In a second alternative and preferred embodiment of the invention for preparing the present compounds, the above-described tribromophenol and dihalogenated ethylene are charged to a reactor together with a base to produce 2-haloethyl-2,4,6-tribromophenol. Phenyl ether A is produced in situ and reacted with a base to produce tetrabromobisphenol A. In this second embodiment, about 2 to about 15 moles of the tribromophenol are charged to the reactor per mole of tetrabromobisphenol A. It is preferred to use nearly stoichiometric amounts of tribromophenol. In this second embodiment, from about 1 to about 10 moles of dihalogenated ethylene are used per mole of tribromophenol. It is more preferred to use about 2 to about 4 moles of dihalogenated ethylene per mole of tribromophenol, and most preferred to use about 3 moles of dihalogenated ethylene per mole of tribromophenol. In this second embodiment, the reaction time for 2-haloethyl-2,4,6-tribromophenyl ether formation is from about 30 to about 600 minutes.
The reaction time is preferably about 60 to about 300 minutes, and about 60 minutes.
and about 180 minutes is most preferred. The reaction is generally carried out at normal pressure, but may also be carried out under increased pressure or reduced pressure. In a preferred embodiment, excess ethylene dibromide is removed by vacuum distillation to 2-haloethyl-
Separate from 2,4,6-tribromophenyl ether. The reaction conditions for the first and second embodiments are almost the same once the 2-haloethyl-2,4,6-tribromophenyl ether is formed. Tetrabromobisphenol A, 2-haloethyl-2,4,6-tribromophenyl ether, and the base are reacted at a temperature of about 60 to 200°C for about 30 to about 300 minutes. In a preferred embodiment, a reaction temperature of about 125 to about 175°C is used for about 60 to about 180 minutes. Additionally, a more preferred embodiment uses a reaction temperature of about 150°C for about 120 minutes. The reaction is carried out at normal pressure, but may also be carried out under increased pressure or reduced pressure. At least about 1 mole of inorganic base per mole of tetrabromobisphenol A can be used in the process of the present invention to produce the desired flame retardant compound. In this process, it is preferred to use about 1.0 to about 2.0 moles of base per mole of tetrabromobisphenol A. metal carbonates consisting of alkali metals or alkaline earth metals selected from the first and second columns of the periodic table;
Preference is given to using a base selected from the group consisting of metal hydroxides or metal oxides. periodic table 1
Preferred alkali metals in the column are lithium, sodium, potassium, and rubidium, with sodium,
Potassium is particularly preferred. Preferred alkaline earth metals from column 2 of the periodic table are magnesium, calcium, strontium, and barium. Carbonates of alkali metals give very good results;
Soda carbonate is one preferred base. It is preferred to react tetrabromobisphenol A, 2-haloethyl-2,4,6-tribromophenyl ether and a base in the presence of an organic solvent. However, the reaction can also be carried out without an organic solvent. When an organic solvent is used, one having a boiling point of about 120° C. or higher is preferred.
For illustration, some suitable organic solvents include non-closed ring aromatic compounds such as xylene, ethylbenzene, kyumene, styrene, dibenzyl, cymenisopropyltoluene, isocymene, monobromobenzene, dichlorobenzene; Lower halogenated alkenes such as ethane chloride, ethylene tetrachloride, and carbon atoms 1 to 6
lower halogenated alkylenes; aliphatic alcohols with about 5 to about 15 carbon atoms, such as methyl amyl alcohol, octyl alcohol, and 2-ethyl butanol; about 6 carbon atoms, such as benzyl alcohol;
to about 15 aromatic alcohols; dihydric aliphatic alcohols having about 1 to 10 carbon atoms such as ethylene glycol and propylene glycol; methyl butyl ketone, methyl amyl ketone, butylone, mesityl oxide, phenyl methyl ketone, etc. Ketones having at least about 5 carbon atoms; ethers having from about 3 to about 15 carbon atoms, such as monomethyl ether of ethylene glycol, monoethyl ether of ethylene glycol, monobutyl ether of diethylene glycol diethylene glycol, monoethyl ether of diethylene glycol; Types: amyl formate, hexaline formate, hexaline acetate, heptaline formate, heptaline acetate, n-butyl acetate, methylamyl acetate, octyl acetate, 2-ethylbutyl acetate, acetate ester of methylcyclohexanol, benzyl acetate, ethylene glycol monoacetate, Ethers having about 3 to about 15 carbon atoms such as ethylene glycol diacetate, n-butyl propionate, amyl propionate, ethyl butyrate, n-butyl butyrate, ethyl hydroxyisobutyrate, isobutyl lactate, methylcyclohexanol lactate; dimethylformamide , dimethyl sulfoxide; and other known organic solvents having a boiling point of 120° C. or higher, but are not limited thereto. In another preferred embodiment, tetrabromobisphenol A and 2-haloethyl-2,
4,6-tribromophenyl ether and a base can be reacted in the presence of water. When water is used as a solvent, it is preferred to carry out the reaction in the presence of a phase transfer catalyst. Any known phase transfer catalyst can be used. The novel flame retardant ABS composition of the present invention has a
and about 35% by weight of bis(2,4,6-tribromophenoxyethyl)tetrabromobisphenol A ether. Preferably, the composition contains about 10 to about 25% by weight of the ether. The flame retardant ABS compositions of the present invention may contain from about 1 to about 10% by weight of an accelerator. Known accelerators can be used in the compositions of the present invention. Some of these accelerators include, for example, oxides, halides, antimony acid chloride, antimony chloride, antimony oxide, stannic oxide, arsenous acid, arsenic chloride, of antimony, arsenic, arsenic, tin, lead, and germanium. , etc. These are oxides and chlorides of metals in Group A and Group A of the periodic table. Other known promoters are organic and inorganic compounds of phosphorus, nitrogen, boron, and sulfur, such as triphenyl phosphate, ammonium phosphate, zinc borate, thiourea, urea, tin sulfide, etc., which are also suitable promoters. It is a drug. oxides and halides of titanium, vanadium, chromium and magnesium,
and hydrates of these compounds can also be used as accelerators. These include, for example, titanium dioxide, titanium chloride, vanadium pentoxide, chromic bromide, manganous oxide, molybdenum trioxide, ammonium molybdate, stannous oxide hydrate, lead oxide hydrate, and combinations thereof. are available. A large number of organic and inorganic antimony compounds are useful as promoters. Namely, antimony sulfide, sodium antimonite, potassium antimonite, antimony butyrate, antimony valerate, antimony caproate, antimony heptylate, antimony caprylate, antimony pelargonate, antimony caprate, antimony cinnamate, antimony anisate, antimony substituent. acid tris(n-octyl) ester, antimonite tris(2-ethylhexyl) ester, antimonite tribenzyl ester, antimonite trimethylolpropane ester, antimonite pentaerythritol ester, antimonite glycerin ester, and ( Compounds that produce antimony oxide upon decomposition (such as combustion) are known as accelerators. Preferred accelerators are oxides of antimony, arsenic, and pyrolead. A more preferred promoter is an oxide of antimony. The most preferred accelerator is antimony trioxide. It is also within the scope of the invention to use other materials in the compositions of the invention if it is desired to obtain a particular end result. Such other substances are not particularly limited, but include adhesive strength agents,
antioxidants, antistatic agents, fungicides, colorants, other flame retardants (in addition to the non-condensation product-based flame retardants mentioned herein), heat stabilizers, light stabilizers,
Fillers, reinforcements, and e.g. Modern Plastics
These are other known substances described in Encyclopedia Vol. 52, No. 10A, Matsuku Grow-Hill Publishing, New York (1975), etc. The Encyclopedia is incorporated in its entirety into this disclosure. The aforementioned materials that may be used in the compositions of the present invention may be used in amounts that do not significantly adversely affect the properties of the compositions. That is, the amount ranges from zero percent relative to the total weight of the composition to a content such that the composition is still classified as a plastic. Generally the amount is between zero and 80%. A preferred flame retardant additive that can be used in the claimed compositions is bis(2,4,6-
In addition to tribromophenoxyethyl) tetrabromobisphenol A ether, it also contains an accelerator. Such ethers contain at least 50% by weight of this preferred flame retardant additive. Most preferably, the ether contains at least 70% by weight flame retardant additive. The following examples are provided for the purpose of explaining the present invention in more detail, and are not intended to limit the disclosed invention. Unless otherwise stated,
All parts are parts by weight, weight in grams, temperature in degrees Celsius, and volume in milliliters. Example 1 10 grams (0.025 mol) of tetrabromobisphenol A136 was dissolved in 100 ml of dimethylformamide and charged into a 500 ml four-necked flask equipped with a stir bar, thermometer, condenser, dropping funnel and heating device. To this solution was added 2.65 g (0.025 mole) of soda carbonate maintained at about 60 to about 80°C, causing a vigorous reaction. Next, 21.9 grams of 1-(2,4,6-tribromophenoxy)-2-bromoethane (0.05
A solution of 21.9 g (mol) in 100 ml dimethylformamide was added dropwise to the reaction mixture. The temperature of the reaction mixture when the addition of this solution begins is
It was 98℃. The reaction mixture was heated to 100℃ for about 3 hours.
heated to. Add about 300ml of water to the reaction mixture,
The liquid in the reaction flask was decanted. Methanol was added to the reaction flask and mixed with the reaction mixture. A material with a melting point of about 136-150°C was obtained. This material was recrystallized from a benzene/methanol mixture. 16 g of material with a melting point of 149-151°C were obtained. Example 2 Tetrabromobisphenol A163.2 was added to 3 flasks equipped with a stir bar, condenser, and thermometer.
g, 31.8 g of soda carbonate, and 1000 ml of propylene glycol. The reaction mixture was heated to 100° C. to form the disodium salt of bisphenol A. Add 262.3 g of 1-(2,4,6-tribromophenoxy)-2-bromoethane to this reaction mixture.
was added. The reaction mixture was then heated to 140°C. This was subsequently cooled, water was added and the mixture was filtered off with suction. The resulting solid was dissolved in benzene and then the benzene solvent was evaporated. The solid thus obtained was placed in a mixer and the product was ground into a fine white powder while slurrying with acetone. The white powder was removed from the solvent by suction and dried in an oven. 293.4 g of product was obtained, with a yield of 77.7%. The product had a melting point of 157-159°C and a bromine content of 66.11%. Example 3 Tetrabromobisphenol A136/10g
(0.025 mol) and 2.65 g (0.025 mol) of soda carbonate.
The resulting solution in 100 ml of dimethyl sulfoxide was charged to a 500 ml four-necked flask equipped with a stir bar, thermometer, condenser, dropping funnel and heating device. A mixture of 100 ml of dimethyl sulfoxide and 1-(2,4,6-tribromophenoxy)-2-bromoethane was then added to the reaction mixture. The reaction mixture was then held at about 110°C for about 3 hours. The reaction mixture was cooled and water was added to it. The reaction mixture was filtered with suction to obtain a crude solid having a melting point of about 135 to about 140°C. The crude solid was washed with hot acetone, filtered off with suction and dried. Melting point is 156 to 158
Bis(2,4,6-tribromophenoxyethyl)tetrabromobisphenol-A ether at °C
Obtained 24g. The yield was 76%. This material contained 61.65% bromine. Thermogravimetric analysis of this material revealed that 25% of its weight at 377℃
%, lost 50% of its weight at 387°C, and lost 75% of its weight at 395°C. Example 4 54.5 g of tetrabromobisphenol A, 10.6 g of soda carbonate, and 300 ml of propylene glycol were charged into a four-neck flask equipped with a condenser, a thermometer, a stirring rod, and a heating device. mixture
Heating to 100°C produced a clear light yellow solution indicating the presence of the sodium salt of bisphenol A.
To this reaction mixture was added 125.8 g of 1-(2,4,6-tribromophenoxy)2-bromoethane.
The reaction mixture was heated to 140-150°C for about 3 hours.
The reaction mixture was then cooled to 40°C. After adding 500 ml of water to the reaction mixture, it was filtered, and the formed solid was washed with acetone, collected, ground, mixed with acetone, and filtered again. The product obtained by refiltration was then dried. The product weighs 97.2 g, has a melting point of 157-159°C, and has a yield of 77.
It was %. When this substance was subjected to thermogravimetric analysis, it did not lose 25% of its weight at 373℃, but at 387℃.
50% of its weight at 394℃, 75% at 394℃
I lost %. Manufacturing Example 5 of ABS Composition Bis(2,4,6-tribromophenoxyethyl)tetrabromobisphenol A was added to black ABS resin BorgWarner “GSM-” manufactured by BorgWarner.
4500 [Borg-Warner “GSM4500”] (product name)
An acrylonitrile-butadiene-styrene composition was made by adding it to the dryer at 180°C for 240 minutes. The above aryl ether can be prepared using a Brabender prep center mixer (Brabender).
Instrument Inc. [C.
W. Brabender Instruments, Inc., South
[Hackensack, NJ] weighing head model R6) and mixed with ABS. The mixer is equipped with a pair of roller-type vanes positioned at a head with a heat transfer device. The whole mixture is about 220
It was heated to ℃ and became molten at this temperature. The formulation was removed from the mixer, cooled and crushed into chips. The chips were then molded into a 1-ounce Newbury injection molding machine model HI-30RS (manufactured by Newbury Industries, Inc., Newbury, Ohio).
injection molded. A 60 second molding cycle was performed with a ram pressure of 2000 p.si. After heating and melting these chips, they were injected into molds to produce solid samples for testing. The Izot impact strength and heat distortion temperature (unannealed) of the injection molded samples were measured. A flammability test was also conducted in accordance with Underwriter's (insurance company) test item No. 94 (Flammability test method for plastic materials, UL.94. February 1, 1974). For this test, the specimen was held in the clamps of the annular support so that the longest dimension was vertical and the lower end of the specimen was 3/8" (0.95 cm) above the upper end of the burner tube. The upper edge of the specimen was supported. The burner was then ignited away from the specimen and adjusted to produce a 3/4 inch (1.9 cm) high blue flame. The test burner flame was placed at the lower edge of the specimen. Place it so that it is in the center of
Hold in this position for 10 seconds. Next, the duration of flaming combustion and cauterizing combustion of the test piece was examined, excluding the test flame. If the flaming combustion or cauterizing combustion of the test piece stopped within 30 seconds after the test flame was removed, the test flame was placed again under the test piece immediately after the stop and was held for 10 seconds. Remove the test flame again and check the duration of flaming combustion or cauterizing combustion of the test piece. If dripping of flaming particles or droplets occurs during combustion in this test, the drippings should be placed 1 foot (30.5 cm) above the test piece.
Drop onto a horizontal cotton fiber (untreated surgical cotton cloth) placed below. It is believed that highly flammable particles can ignite cotton fibers. The duration of flame generation or ablation after application of a test flame for a vertically mounted test specimen is (5 times with 10 flame applications)
The test specimen outside the clamp must not burn out completely during the test. Materials that meet the above requirements and do not cause flaming particles or liquid drips during the combustion test are classified as "-1". Materials that meet the above requirements but produce flaming particles or droplets that combust briefly during the test are classified as "-2". Under the specified conditions, materials with an average duration of flaming combustion or cauterizing combustion of less than 5 seconds are rated "-0". Example 6 The method described in Example 5 was carried out in substantially the same manner except that Marbon's ABS resin "GSM-4500" (trade name) was used as the resin. The concentration of the retardant was 22% and the concentration of antimony trioxide in the composition was 4.4%.Brabender Plasticorder (CW Brabender Instruments, Inc.). ,South
The mixture was kneaded at 220° C. for 120 seconds at 100 revolutions per second on a model PL-V150 (with a pair of roller blades, manufactured by Hackensack, NJ). The resin was first melted, the flame retardant and antimony trioxide were added to the resin, and the mixture was melted for 2 minutes. This crushed product was then compression molded into two 3.25 inch x 1/8 inch (8.125 cm x 0.32 cm) broach-shaped specimens and one
5.0" x 5.5" x 1/8" (12.7cm x
A broach-shaped test piece measuring 14 cm x 0.32 cm was prepared.
Compression molding was carried out at 210° C. and a pressure of 20 tons for 5 minutes. Flammability test specimens were cut from appropriate broaches and measured using the method of Example 5. The flammability of the composition of the present invention is V-0 at UL941/8″ rating, U.L94
It was V-0 at 1/16" rating. Other Comparative Manufacturing Example of Flame Retardant Base Material 7 By almost the same method as in Example 5, 1,
2-bis(2,6-dibromo-4-t-butylphenoxy)ethane 21.2% by weight and antimony trioxide
4.4% by weight and Cycolac GSM4500 (product name: black ABS resin) manufactured by BorgWarner.
mixed in. The unannealed heat distortion temperature of this composition is
155〓(68.5℃): UL941/8″ rating is HB; U.B94
The 1/16" rating was HB. The 1,2-bis(2,6-dibromo-4-t-butylphenoxy)ethane contained approximately 51.5% bromine, and the bromine content was the same as the aryl of Example 5. The flame retardant effect in ABS was unexpectedly greater than that of the present compound. Example 8 In almost the same manner as described in Example 5. , bis(2,4,6-tribromophenoxyethyl)tetrabromobisphenol A of Example 3
Acrylonitrile-butadiene-styrene with ether at a concentration of 19% (wt% relative to total composition) with antimony trioxide 3.76% (wt% relative to total composition) and chlorinated polyethylene at 3.23% (wt% relative to total composition) mixed in. The injection molded sample has an Izot impact strength of 2.08 footbond/inch (notched) and an unannealed heat distortion temperature of
164〓(73.3℃), UL941/8″ rating is V-0, U.
L.941/16″ rating was V-0; melting index was 8.2 g/10 min at 220°C with a load of 5 kg. Comparative Example 9 Mechanical stirrer, Claisen type Y
Mold adapter, condenser, graduated dropper, thermometer, Thermowatch (product name)
equipment, and tetrabromobisphenol A217.4 in two three-necked round-bottomed flasks with heating jackets.
(0.40 mol) and 306.7 g of ethylene glycol monomethyl ether (methyl cellosolve) to prepare a solution. carbonate of soda while stirring the solution.
42.4 g (0.40 mol) was added and the contents of the flask were heated to 120°C. Ethylene dibromide (EDB)
A solution of 64 g (0.34 mol) dissolved in 207.6 g of methyl cellosolve was added to the reactor to form a reaction mixture.
It was heated to 120° C. with vigorous stirring for 4 hours. Then add 1-bromo-2 to the stirred reaction mixture.
(2,4,6-tribromophenoxy)ethane
49.9 g (0.114 mol) was added rapidly as a powdered solid and the reaction mixture was heated to reflux to this temperature.
It was held for 4 hours. The reaction mixture was allowed to cool overnight and a solid precipitated. This was slurried with the supernatant liquid and the mixture was poured into 1000 ml of water with stirring. The white precipitate was separated from the mother liquor and washed with water and then methanol. This was first dried in a forced hot air oven at 60 to 65°C for 16 hours and then further dried at 60°C under vacuum at 20 inches (50.8 cm) of mercury for 3 hours. 2,
Ethylene dibromide and tetrabromobisphenol A having a 4,6-tribromophenoxy group at the end
A total of 246.9 g of oligomers were isolated. The organic bromine content of the product was 57.79%. Its softening range was 183 to 205°C. Thermogravimetric analysis of the product at a heating rate of 20°C per minute in a nitrogen atmosphere resulted in 1% by weight at 271°C, 5% by weight at 370°C, 10% by weight at 380°C, and 50% by weight at 390°C. , a weight loss of 75% by weight was observed at 426°C. Gel permeation chromatography analysis using polystyrene as a reference material revealed that this oligomer is a polymer with a typical bell-shaped molecular weight distribution ranging from about 900 to 5000 g per mole, with the majority of molecular weights ranging from 1300 to 2500. It became clear that the distribution was between. This compound is disclosed as a second preferred compound on page 3, column 1 of Japanese Patent No. 5173548, and corresponds to a compound in which the value of q is mainly in the range of about 1 to 3. Ta. In much the same manner as described in Example 5, the product of this comparative example was prepared at a concentration of 19% by weight (based on the weight of the total composition) and 3.76% by weight (based on the weight of the total composition). Antimony oxide and 3.23% by weight
of the acrylonitrile-butadiene-styrene resin along with chlorinated polyethylene (of the total composition). The injection molded specimen has an Izot impact strength of 0.6 ft lb/in (notched), an unannealed heat deflection temperature of 172〓 (78°C), a UL941/8″ rating of V-0, and a UL941/16 rating of V-0. , or the melting index at 5Kg load is 2.6g/10 minutes, 220℃
It was hot. Comparative example 10 Mechanical stirrer, Claisen type Y adapter,
17.4 g of Tetrabromobisphenol A in a 2-well, 3-neck, round-bottomed flask equipped with a condenser graduated dropping funnel, a thermometer, a “Therowatch” device, and a heating jacket.
(0.40 mol) and 306.7 g of methyl cellosolve were charged. 42.4 g (0.40 mol) of sodium carbonate was added to the solution produced by stirring the mixture, and the reaction mixture was heated to 120° C. while stirring. A solution of 90.2 g (0.48 mol) of ethylene dibromide dissolved in 207.6 g of methyl cellosolve was added and the resulting entire reactor contents were heated at 120° C. for 4 hours with mechanical stirring.
Heated. Next, 39.2 g (0.118 mol) of 2,4,6-tribromophenol and 9.4 g (0.089 mol) of sodium carbonate were added to the hot reaction mixture. The reaction mixture was then heated to reflux with stirring and brought to this temperature.
After holding for 4 hours, it was cooled for about 16 hours. The generated precipitate was slurried with the supernatant liquid, filtered, washed with water, and finally washed with methanol. The precipitate was dried initially in a forced draft oven at 60°C for 16 hours and then in a vacuum oven under a vacuum of 29 inches of mercury at 60°C for 3 hours. Its organic bromine content is 52.10%
The softening temperature range was 197 to 244°C. The temperatures at which weight is reduced by 1, 5, 10, 25, 50 and 75% in thermogravimetric analysis performed in nitrogen at a heating rate of 20°C per minute are 113, 379, 388, 397, respectively.
The temperature was 401,426℃. As a result of gel permeation chromatography of oligomers using polystyrene as a standard,
The product was found to have a broad molecular weight distribution from about 1,200 to 30,000 g/mol, with the majority of the polymer having a molecular weight in the range of about 1,600 to 8,700.
This compound is described in Japanese Patent No. 5173548.
The value of q disclosed in the first column of the page is mainly about 7.
This corresponds to 10 to 10 compounds. In much the same manner as described in Example 5, the product of this example was added to 3.76% by weight of antimony trioxide at a concentration of 19% by weight (based on the total composition).
(for all compositions) and chlorinated polyethylene
It was incorporated into the acrylonitrile-butadiene-styrene resin with 3.23% by weight (based on the total composition). The Izot impact strength of the injection molded sample is
0.84 ft-lb/in (notched), unannealed heat distortion temperature 173〓 (78.5°C), UL941/8
Rating is V-0, UL941/6″ rating is V-0, 5Kg
The melting index at 220° C. under a load of 0.8 g/10 min. Table 1 summarizes the results of Example 8 and Comparative Examples 9 and 10, and shows that the composition of the present invention has extremely high compatibility with the flame retardant compound in ABS resin, and that the composition according to the prior art It has been revealed that the impact resistance is significantly improved compared to that of conventional materials.

【表】 実施例 11 実施例8とほぼ同様の方法で、実施例3のビス
(2,4,6−トリブロモフエノキシエチル)テ
トラブロモビスフエノールAエーテルを20%(全
組成物に対する重量%)の濃度で、三酸化アンチ
モン4.5%(全組成物に対する重量%)として実
験を行つた。 比較例 12 凝縮器、かく拌装置を有する反応器中で、テト
ラブロモビスフエノールA(13.6g、0.025mol)
と2,4,6−トリブロモフエニルクロロフオル
メート(19.7g、0.05mol)をベンゼンに溶解し、
ピリジン(6ml)を滴下した。 溶液は室温において2時間撹拌され、生成した
固形物はろ過され、水で洗浄された。得られた粗
製生成物を沸騰したメタノール中で15分間温浸
し、冷却後ろ過し、20.0gの融点が257〜260℃で
ある生成物イソプロピリデン(2,6−ジブロモ
−p−フエニレン)ビス(2,4,6−トリブロ
モフエニル)カルボネートを得た。 分析の結果、Br含量は62.8%であつた。 比較例 13 テトラブロモビスフエノールAと無水プロピオ
ン酸とをプロピオン酸中で反応させて得られた
CN−482(フアブリツクカルク化学(Chemische
Fabrik kalk)社製)を使用して実験を行つた。 反応式は以下の通りである。 CN−482は分子量656の白色粉末であり、融点
は108〜111℃である。分析の結果Br含量は48.3%
であつた。実施例8と同様の方法で、CN−482
を22%(全組成物に対する重量%)の濃度で、三
酸化アンチモン5.0%(全組成物に対する重量%)
として実験を行つた。 実施例10、比較例11及び12で得られた組成物
を、GSM−4500の代わりにGSM−1000(ABS樹
脂)を使用した以外は実施例5と同様にして射出
成形した。得られた試料について、アイゾツト衝
撃試験と燃焼試験を行つた。結果を第2表に示
す。
[Table] Example 11 In almost the same manner as in Example 8, bis(2,4,6-tribromophenoxyethyl)tetrabromobisphenol A ether of Example 3 was added at 20% (by weight based on the total composition). %) and 4.5% antimony trioxide (% by weight of the total composition). Comparative Example 12 In a reactor equipped with a condenser and a stirring device, tetrabromobisphenol A (13.6 g, 0.025 mol)
and 2,4,6-tribromophenyl chloroformate (19.7 g, 0.05 mol) were dissolved in benzene,
Pyridine (6 ml) was added dropwise. The solution was stirred at room temperature for 2 hours and the solid formed was filtered and washed with water. The crude product obtained was digested in boiling methanol for 15 minutes, filtered after cooling, and 20.0 g of the product isopropylidene (2,6-dibromo-p-phenylene) bis( 2,4,6-tribromophenyl) carbonate was obtained. As a result of analysis, the Br content was 62.8%. Comparative Example 13 Obtained by reacting tetrabromobisphenol A and propionic anhydride in propionic acid
CN-482 (Chemische
The experiment was carried out using the Fabrik kalk (manufactured by Fabrik kalk). The reaction formula is as follows. CN-482 is a white powder with a molecular weight of 656 and a melting point of 108-111°C. As a result of analysis, Br content is 48.3%
It was hot. In the same manner as in Example 8, CN-482
antimony trioxide at a concentration of 22% (wt% relative to the total composition) and 5.0% (wt% relative to the total composition)
I conducted an experiment as The compositions obtained in Example 10 and Comparative Examples 11 and 12 were injection molded in the same manner as in Example 5, except that GSM-1000 (ABS resin) was used instead of GSM-4500. The obtained samples were subjected to an Izod impact test and a combustion test. The results are shown in Table 2.

【表】 第2表に示した結果より、本発明にかかるエー
テル結合により結合された化合物を含む組成物
は、従来のエステル結合により結合された化合物
を含む組成物と同等の難燃性を保持しつつ、耐衝
撃性が向上していることがわかる。 上記の実施例は本発明の説明のために記載した
ものであつて制限を行うものではない。当業者に
は多くの上記以外の変更修正が示唆されるであろ
う。これらは本発明の範囲内のものと考えるべき
ものである。
[Table] From the results shown in Table 2, the composition containing a compound bonded by an ether bond according to the present invention maintains flame retardancy equivalent to that of a composition containing a compound bonded by a conventional ester bond. However, it can be seen that the impact resistance is improved. The above embodiments are provided to illustrate the invention and are not intended to be limiting. Many other variations and modifications will suggest themselves to those skilled in the art. These are to be considered within the scope of this invention.

【特許請求の範囲】[Claims]

1 主成分として、合成樹脂のエマルジヨンまた
はサスペンジヨン(A)とフエノール樹脂粉末(B)とを
含んで成り、かつ、これら両成分の固形分重量比
が100対5〜500であることを特徴とする合成樹脂
組成物(但し、(A)、(B)両成分の固形分重量比が
10/90〜90/10である合板用接着剤組成物を除
く。)。
1 It is characterized by comprising as main components a synthetic resin emulsion or suspension (A) and a phenol resin powder (B), and the solid content weight ratio of both components is 100:5 to 500. synthetic resin composition (provided that the solid content weight ratio of both components (A) and (B) is
Except for plywood adhesive compositions that are 10/90 to 90/10. ).

JP60262345A 1985-02-27 1985-11-21 Flame retardant for halogenated bisphenol a ether base abs polymer Granted JPS61200152A (en)

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